(57)【要約】  【課題】  軸受幅寸法を大きくすることなく、当該軸受の長寿命化を図ることができる軸受内部の密封性に優れた転がり軸受装置を提供する。  【解決手段】  複列の転がり軸受を備えた転がり軸受装置２において、外輪部材４の外周側に全周にわたって溝４ｅを形成するとともに、有底状のカバー１２の開口側端部１２ｃを溝４ｅに嵌め込み、かつ、当該開口側端部１２ｃをかしめ付けて、当該カバー１２を外輪部材４の外周側に取り付けて、上記転がり軸受の内部を密封する。【選択図】      図１
2007198486.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
一対の外輪軌道を有する外輪部材と、前記外輪軌道に対向する一対の内輪軌道を有する内輪部材と、前記外輪軌道とこれに対向する前記内輪軌道との間にそれぞれ転動自在に設けられた複数の転動体とを有する複列の転がり軸受を備えた転がり軸受装置であって、
一端側に開口を有し、前記転がり軸受の内部を塞ぐ有底状のカバーを備え、
前記外輪部材の外周側に全周にわたって溝を形成するとともに、
前記カバーの開口側端部を前記溝に嵌め込み、かつ、当該開口側端部をかしめたことを特徴とする転がり軸受装置。
【請求項２】
前記開口側端部が、前記転がり軸受の径方向内側にかしめられていることを特徴とする請求項１に記載の転がり軸受装置。
【請求項３】
前記内輪部材には、センサの被検出部材が当該内輪部材と一体回転可能に取り付けられるとともに、
前記カバーには、前記開口側端部に連続的に設けられ前記外輪部材の外周面に密接する円筒状部と、この円筒状部に直角に設けられ前記被検出部材に対向して配置される円環状部とが形成されていることを特徴とする請求項１又は２に記載の転がり軸受装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複列の転動体を具備するとともに、カバーを用いて軸受内部を塞いだ転がり軸受装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
自動車などの車輪を支持する転がり軸受装置には、アンチロックブレーキシステム等を制御するために、当該車輪の回転速度を検出するためのセンサ装置が組み込まれたものがある（例えば、下記特許文献１参照。）。このようなセンサ付き転がり軸受装置は、図２に示されるように、一対の外輪軌道５１ａ、５１ｂが形成されて車体側に固定される外輪部材５１と、外輪軌道５１ａに対向する内輪軌道５２ａを有するとともに、車輪が取り付けられるハブホイール５２と、このハブホイール５２の車両インナー側端部に嵌合されるとともに、外輪軌道５１ｂに対向する内輪軌道５３ａが形成された内輪構成部材５３と、互いに対向する外輪軌道５１ａ、５１ｂと内輪軌道５２ａ、５３ａとの間に転動自在に設けられた玉からなる転動体５４、５５とを備えている。
【０００３】
また、上記転がり軸受装置には、センサ５６とその被検出部材である着磁パルサーリング５７とからなるセンサ装置が設けられている。すなわち、着磁パルサーリング５７は、断面Ｌ字状の取付部材５８を介在させて回転輪としての上記内輪構成部材５３に一体回転可能に取り付けられている。一方、センサ５６は、着磁パルサーリング５７に対して所定の距離となるように、軸受内部を塞ぐ有底状のカバー５９の底部に取り付けられている。そして、このセンサ装置では、センサ５６が内輪構成部材５３（軸受）の回転に伴う着磁パルサーリング５７からの磁界の変化を検出することにより、軸受の回転数ひいては上記車輪の回転速度を検出できるようになっている。
また、上記カバー５９は、その開口側端部の外周面が上記外輪部材５１の内周面に密接するように外輪部材５１に圧入されることで当該外輪部材５１に取り付けられ、車両インナー側の軸受開口部を密封するようになっている。また、車両アウター側の軸受開口部は、外輪部材５１とハブホイール５２との間に設けられたシール部材６０によって密封されている。
【０００４】
【特許文献１】特開２００４−４４６６４号公報（図７）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、上記のような従来の転がり軸受装置では、その軸受寿命を延ばすことが要望されており、転動体５４、５５の中心間距離（間隔寸法）を拡げることにより、外輪部材５１、及びハブホイール５２と内輪構成部材５３とからなる内輪部材の各耐久性を向上させて、軸受寿命の長寿命化を図ることが検討されている。
ところが、この従来装置では、外輪部材５１の内周面に圧入することにてカバー５９を外輪部材５９に取り付けていたので、このカバー５９の取付代を外輪部材５１の内周側に確保する必要があり、転動体５４、５５の間隔寸法を拡げたときに、軸受幅寸法が大きくなったり、上記取付代が小さくなったりするという問題点があった。特に、上記のようなセンサ装置が組み込まれた従来装置では、外輪部材５１の軸方向外側にセンサ５６を設置するスペースも考慮する必要があり、転動体５４、５５の間隔寸法を拡げたときに、外輪部材５１の内周側を軸方向外側に拡げることができずにカバー５９の取付代が小さくなり易く、外輪部材５１でのカバー５９の保持力が著しく低下することがあった。この結果、このようなセンサ装置を組み込んだ従来装置では、軸受の回転動作に伴って当該軸受内部の圧力が上昇したときなどの場合に、カバー５９の一部分が外輪部材５１から外れて当該外輪部材５１に対し傾いたり、カバー５９全体が外輪部材５１から完全に外れて抜けてしまったりして、カバー５９による軸受内部の密封性を維持できないおそれがあった。
【０００６】
また、各転動体５４、５５の直径を小さくすることにより、軸受幅寸法を大きくすることなく、それらの転動体の間隔寸法を拡げることも考えられるが、このような転動体径の低減は当該転動体自体の強度低下を招いて、軸受寿命の長寿命化を阻害したり、転動体や内外輪部材の材質変更などによる強度向上が要求されたりして、コストアップ等の新たな問題点を招くことがあった。
【０００７】
上記のような従来の問題点に鑑み、本発明は、軸受幅寸法を大きくすることなく、当該軸受の長寿命化を図ることができる軸受内部の密封性に優れた転がり軸受装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明は、一対の外輪軌道を有する外輪部材と、前記外輪軌道に対向する一対の内輪軌道を有する内輪部材と、前記外輪軌道とこれに対向する前記内輪軌道との間にそれぞれ転動自在に設けられた複数の転動体とを有する複列の転がり軸受を備えた転がり軸受装置であって、
一端側に開口を有し、前記転がり軸受の内部を塞ぐ有底状のカバーを備え、
前記外輪部材の外周側に全周にわたって溝を形成するとともに、前記カバーの開口側端部を前記溝に嵌め込み、かつ、当該開口側端部をかしめたことを特徴とするものである。
【０００９】
上記のように構成された転がり軸受装置では、カバーの開口側端部が外輪部材の外周側に形成された上記溝に嵌め込まれた状態で、カバーが外輪部材の外周側に取り付けられるので、複列の転動体の間隔寸法を拡げたときでも、軸受の幅寸法を大きくすることなく、当該カバーの取付代を確保することができる。また、カバーの開口側端部が溝にかしめ付けられるので、当該カバーを外輪部材に強固に取り付けることができ、軸受の回転動作に伴って当該軸受内部の圧力が上昇したときでも、カバーが外輪部材に対し傾いたり、外輪部材から抜けたりするのを防止することができる。
【００１０】
また、上記転がり軸受装置において、前記開口側端部が、前記転がり軸受の径方向内側にかしめられていることが好ましい。
この場合、カバーと外輪部材との間で上記軸受の軸方向に隙間が生じるのを極力防いだ状態で、カバーを外輪部材に取り付けることが可能となり、軸受内部の密封性をより向上させつつ、カバーの抜けなどをより確実に防ぐことができる。
【００１１】
また、上記転がり軸受装置において、前記内輪部材には、センサの被検出部材が当該内輪部材と一体回転可能に取り付けられるとともに、
前記カバーには、前記開口側端部に連続的に設けられ前記外輪部材の外周面に密接する円筒状部と、この円筒状部に直角に設けられ前記被検出部材に対向して配置される円環状部とが形成されてもよい。
この場合、上記円筒状部が外輪部材の外周面に密接するので、当該外輪部材にカバーをより安定した状態で強固に取り付けることができる。また、円筒状部が外輪部材の外周面に密接したときに、被検出部材に対向して配置された円環状部を上記センサの取付基準として利用することができる。しかも、カバーが上記開口側端部でのかしめにより外輪部材に強固に取り付けられているので、円筒状部での上記外周面に対する密接寸法（取付代）を短くすることが可能となって、カバー（円筒状部）の取付時に変形が円環状部に生じるのを極力防いだ状態で当該カバーを外輪部材に装着することができ、センサと被検出部材との組付精度の低下及びこの組付精度の低下によるセンサ検出結果の精度低下の発生を防ぐことができる。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、複列の転動体の間隔寸法を拡げたときでも、軸受幅寸法を大きくすることなく、カバーの取付代を外輪部材に確保しつつ、カバーの抜けなどを防止した状態で当該カバーを外輪部材に強固に取り付けることができるので、当該軸受の長寿命化を図ることが可能で軸受内部の密封性に優れた転がり軸受装置を構成することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下、本発明の転がり軸受装置の好ましい実施形態について、図面を参照しながら説明する。尚、以下の説明では、本発明を車両の従動輪用のハブユニットに用いられるセンサ装置が組み込まれたセンサ付き転がり軸受装置に適用した場合を例示して説明する。
図１は、本発明の一実施形態に係るセンサ付き転がり軸受装置の断面図である。図において、右側は車両インナー側、左側は車両アウター側（車輪側）であり、本実施形態のセンサ付き転がり軸受装置１は、転がり軸受装置２と、センサ装置３とによって構成されている。この転がり軸受装置２は、複列アンギュラ玉軸受タイプのものであり、外輪部材４と、内輪部材としての内軸（ハブホイール）５及び内輪構成部材６と、複数の玉からなる転動体７、８とを備えている。また、転がり軸受装置２には、転動体７、８をそれぞれ周方向に沿って所定間隔で保持する保持器９、１０と、外輪部材４と内軸５との隙間に配置されたシール部材１１とが設けられている。
【００１４】
上記外輪部材４は、車体側に固定される固定輪であり、その内周側には、複列の外輪軌道４ａ、４ｂが形成されている。一方、回転輪は、内軸５と内輪構成部材６とで構成されており、外輪軌道４ａに対向する内軸５の箇所には、内輪軌道５ａが形成されて、上記転動体７が外輪軌道４ａとの間で転動するようになっている。また、外輪軌道４ｂに対向する内輪構成部材６の箇所には、内輪軌道６ａが形成されて、上記転動体８が外輪軌道４ｂとの間で転動するようになっている。
【００１５】
また、上記内軸５の車両アウター側には、車輪取付用のインロー部５ｂ及びフランジ部５ｃが設けられており、このフランジ部５ｃには車輪などを固定するための複数本のハブボルト２０が圧入固定されている。また、内軸５の車両インナー側には、段部５ｄが形成されており、この段部５ｄに上記内輪構成部材６が外嵌されている。さらに、この内輪構成部材６は、段部５ｄの先端部を径方向外向きに屈曲変形させたかしめ部によって内軸５に固定されている。
また、内輪構成部材６の車両インナー側には、その外周面に外嵌固定された断面Ｌ字状の取付部材１３を介して上記センサ装置３に含まれた着磁パルサーリング１４が当該内輪構成部材６と一体回転可能に取り付けられている。この着磁パルサーリング１４は、後述のセンサの被検出部材を構成するものであり、当該リング１４の周方向周りには、複数のＮ・Ｓ磁極（図示せず）が交互に設けられている。
【００１６】
また、上記外輪部材４には、その車両インナー側に軸受内部を塞ぐ有底状のカバー１２が取り付けられており、さらにそのカバー１２の外周外方側では、上記車両のサスペンション（図示せず）に含まれた円環状のナックル部３０が固定されるようになっている。
詳細には、外輪部材４では、その車両インナー側端部がフランジ状に構成されており、円環状の軸方向端面４ｃ、４ｆとこれらの軸方向端面４ｃ、４ｆの間に形成された外周面４ｄとが設けられている。また、この外輪部材４では、軸方向端面４ｃと外周面４ｄとの間のコーナー部に断面略半円状の溝４ｅが当該外輪部材４の外周全周にわたって形成されている。なお、この外輪部材４では、外周面４ｄの軸方向寸法は上記着磁パルサーリング１４の取付寸法を基に決定されており、具体的な軸方向寸法値は４ｍｍ程度である。
【００１７】
また、上記カバー１２は、例えばステンレスなどの非磁性材料により構成されたものであり、一端側に開口を有し、他端側には底部１２ａが設けられている。また、このカバー１２は、開口側端部１２ｂと、この開口側端部１２ｂに連続的に設けられ、外輪部材４の外周面４ｄに密接する円筒状部１２ｃと、この円筒状部１２ｃに直角に設けられ、上記着磁パルサーリング１４に対向して配置される円環状部１２ｄとを備えている。
さらに、このカバー１２では、外輪部材４の外周面４ｄに円筒状部１２ｃを密接させるとともに、開口側端部１２ｂを当該外輪部材４の溝４ｅに嵌め込んで、かつ、その開口側端部１２ｂを軸受の径方向内側に屈曲変形させることにて当該開口側端部１２ｂを溝４ｅにかしめ付けて、カバー１２を外輪部材４の外周側に取り付けている。また、このようにカバー１２が外輪部材４に取り付けられると、円筒状部１２ｃ及び円環状部１２ｄが外輪部材４の外周面４ｄ及び軸方向端面４ｆにそれぞれ密着し、転がり軸受装置２の内外輪間の環状開口部を車両インナー側から密封して、当該環状開口部を車両アウター側から密封する上記のシール部材１１とともに、軸受内部への泥水や異物等の侵入を防ぐことができる。また、このカバー１２により、着磁パルサーリング１４が保護されるようになっている。そして、転がり軸受装置２が車両に組み込まれたときに、上記ナックル部３０がカバー１２と微小な隙間をおいた状態で、上記軸方向端面４ｃに当接して外輪部材４に固定される。
【００１８】
上記センサ装置３は、着磁パルサーリング１４と、ナックル部３０側に設けられたセンサ３１とを含んで構成されており、転がり軸受装置２の回転数を検出することによって、上記車輪の回転速度を検知するようになっている。具体的にいえば、センサ３１には、ホール素子等の磁気検出素子が設けられており、このセンサ３１の磁気検出面が着磁パルサーリング１４の上記のＮ・Ｓ磁極と対向するように、センサ３１はカバー１２の軸方向外側に配置される。また、このセンサ３１は、カバー１２の円環状部１２ｄ及び着磁パルサーリング１４と各々の所定のギャップ間隔となるように設置される。そして、軸受回転動作に伴って、着磁パルサーリング１４が回転すると、センサ３１は、その着磁パルサーリング１４からの軸受回転に応じた磁界の変化を検出し、さらに図示を省略したＥＣＵなどの制御部に検出信号を出力することにより、転がり軸受装置２の回転数及び車輪の回転速度が検知される。
【００１９】
以上のように構成された本実施形態では、外輪部材４の軸方向端面４ｃと外周面４ｄとのコーナー部に、当該外輪部材４の外周側全周にわたって溝４ｅを形成している。また、カバー１２の開口側端部１２ｂを溝４ｅに嵌め込み、かつ、この開口側端部１２ｂをかしめることによって当該カバー１２を外輪部材４の外周側に取り付けている。これにより、転動体７、８の間隔寸法を拡げたときでも、上記従来例と異なり、軸受の幅寸法を大きくすることなく、当該カバー１２の取付代を外輪部材４の外周側に確保することができる。この結果、転動体７、８の間隔寸法を拡げることにより、外輪部材４の耐久性、並びに内輪部材としての内軸５及び内輪構成部材６の各耐久性を向上させることが可能となり、転がり軸受装置２の寿命を延ばすことができる。また、各転動体７、８の寸法（玉径）を小さくすることなく、転がり軸受装置２の長寿命化を図ることができることから、転動体に強度低下が生じるのを防ぐことができ、転動体などの軸受構成部材の材質等を変更せずに、低コストで長寿命な軸受装置を構成することができる。
【００２０】
また、本実施形態では、開口側端部１２ｂが溝４ｅにかしめ付けられているので、カバー１２を外輪部材４に強固に取り付けることができ、軸受の回転動作に伴って当該軸受内部の圧力が上昇したときでも、カバー１２が外輪部材４に対して傾いたり、外輪部材４から抜けたりするのを防止することができる。この結果、カバー１２による軸受内部の密封性に優れた軸受装置を構成することができるとともに、カバー１２が傾いたりすることなどによってセンサ３１の磁気検出面と接触することを防止することができ、これらの接触による損傷等がセンサ３１に生じるのを極力防ぐことができる。
【００２１】
また、本実施形態では、カバー１２に外輪部材４の外周面４ｄに密接する円筒状部１２ｃが設けられているので、開口側端部１２ｂを溝４ｅにかしめ付けている点とも相まって、外輪部材４でのカバー１２の保持力を大幅に向上させることができ、カバー１２の抜けなどの発生をより確実に防ぐことが可能となる。しかも、円筒状部１２ｃを外周面４ｄに密接しているので、カバー１２をより安定的に外輪部材４に装着することができる。さらには、カバー１２が開口側端部１２ｂでのかしめによって外輪部材４の外周側に強固に取り付けられているので、円筒状部１２ｃでの外周面４ｄに対する密接寸法を短くすることが可能となって、カバー１２の取付作業時に変形が円環状部１２ｄに生じるのを極力防いだ状態で当該カバー１２を外輪部材４に装着することができる。この結果、センサ３１と着磁パルサーリング（被検出部材）１４との組付精度が低下するのを防ぐことができ、この組付精度の低下によるセンサ検出結果の精度低下の発生を防止することができる。
【００２２】
尚、上記の説明では、車両ハブユニットに用いられるセンサ付き転がり軸受装置に適用した場合について説明したが、本発明は複列の転がり軸受を備えた転がり軸受装置において、外輪部材の外周側に全周にわたって溝を形成するとともに、この溝に一端側に開口を有する有底状のカバーの開口側端部を嵌め込み、かつ、この開口側端部をかしめることにより、カバーを外輪部材の外周側に取り付け当該カバーにて軸受内部を密封するものであればよく、カバーの形状や材質または転動体の種類やセンサ装置の有無等は上記のものに何等限定されるものではない。例えば上記着磁パルサーリングが内輪構成部材に取り付けられていない場合では、鉄等の磁性材料にてカバーを構成することもできる。また、上記玉に代えて、円すいころや円筒ころを転動体として使用した転がり軸受装置に適用することができる。また、ハブユニット以外の回転機器などの機械や装置等に組み込まれ、上記実施形態とは逆に、内輪部材及び外輪部材をそれぞれ固定輪及び回転輪として使用する各種の軸受装置に適用することができる。
【００２３】
また、上記の説明では、外輪部材の軸方向端面と外周面との間のコーナー部に断面略半円状の溝を設けるとともに、カバーの開口側端部を径方向内側に屈曲変形させて溝にかしめ付けた構成について説明したが、本発明はこれに限定されるものではない。具体的にいえば、外輪部材の軸方向端面及び外周面の一方の表面に溝としての凹部を形成してもよい。また、カバーの開口側端部に径方向外向きのフランジを形成するとともに、そのフランジを転がり軸受の軸方向に屈曲変形させて外輪部材の軸方向端面に設けた溝にかしめ付ける構成でもよい。但し、上記のように、カバーの開口側端部を転がり軸受の径方向内側にかしめる場合の方が、隙間がカバーと外輪部材との間で軸受軸方向に生じるのを極力防いだ状態で、カバーを外輪部材に取り付けることができ、軸受内部の密封性をより向上させつつ、カバーの抜けなどをより確実に防ぐことができる点で好ましい。
【００２４】
また、上記の説明では、センサの被検出部材としての着磁パルサーリングが取り付けられた構成について説明したが、本発明の被検出部材はこれに限定されるものではなく、センサ装置のセンサのセンシング形式等に応じた被検出部材を用いることができる。例えばセンサ対向面に、凸凹が形成された歯車状又は複数のスリット孔が設けられたエンコーダを被検出部材として使用できる。
また、上記の説明では、センサがカバーの軸方向外側に設置される構成について説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、例えば図２に示したように、センサの検出面がカバー内部で被検出部材に直接的に対向配置されるように、センサ取付用孔を設けたカバーにも適用することができる。すなわち、センサ装置のセンサが転がり軸受装置側に設けられているものにも適用できる。また、このように転がり軸受装置側にセンサが取り付けられている場合においては、カバーに上記円環状部を形成する場合の方が、当該円環状部をセンサの取付基準として利用して、センサと被検出部材との組付精度を容易に向上させることができる点で好ましい。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】本発明の一実施形態に係るセンサ付き転がり軸受装置の断面図である。
【図２】従来のセンサ付き転がり軸受装置の断面図である。
【符号の説明】
【００２６】
１    センサ付き転がり軸受装置
２    転がり軸受装置
３    センサ装置
４    外輪部材
４ａ、４ｂ    外輪軌道
４ｅ    溝
５    内軸（内輪部材）
５ａ    内輪軌道
６    内輪構成部材（内輪部材）
６ａ    内輪軌道
７、８    転動体
１２    カバー
１２ｂ    開口側端部
１２ｃ    円筒状部
１２ｄ    円環状部
１４    着磁パルサーリング（被検出部材）
３１    センサ
【図１】
2007198486.tif 000003
【図２】
2007198486.tif 000004